李延祥 金屬世界 1998.6

烏茲鋼和大馬士革劍的製造技術及其關係是近代鋼鐵冶金學和現代冶金考古經久不衰的話題。上個世紀的科學家們主要致力於對大馬士革劍的複製和花紋機理的研究，同時一些學者和探險家在印度記錄了有關烏茲鋼的生產情況。20世紀冶金考古學家們更主要地把目光投向了與烏茲鋼和大馬士革劍有關的古代鋼鐵冶金工藝起源與傳播等歷史考古課題，已經取得的成果大大豐富了人們對古代鋼鐵冶金技術的認識。

大馬士革劍揚美名
大馬士革劍劍體遍布美麗花紋，劍刃鋒利無比，且從原料到成品都為當時歐洲匠師所不能製造，在古代歐洲因聲威顯赫而備受推崇。大馬士革劍之名並不意味着其產地就是大馬士革，當初歐洲人第一次見到這種劍的地方是大馬士革，遂有此命名。大馬士革劍存在的最早記載據說可追述到亞歷山大大帝時期。遠在伊斯蘭教興起之前的羅馬時期，大馬士革劍就已經在中東一帶使用，當然其名字還沒有和大馬士革聯繫在一起。約公元540年，一位詩人在其作品中提到了一種帶有象螞蟻足跡的寶劍，同時期的另一位青年則更確切地描述了這種寶劍：它像輕風吹拂着的池塘中微波閃動的水面……。新興的伊斯蘭教騎士們就是用這種寶劍砍出了他們廣袤的帝國，當時中東的大馬士革和穆斯林摩爾人統治下的西班牙的托萊多是兩個主要的制劍中心。歐洲人在十字軍東征中認識了並命名了大馬士革劍，更領教了大馬士革劍的無比鋒利。15-17世紀大馬士革劍及其仿製品以水紋鋼之名在歐洲廣為人知，製造大馬士革劍的鋼材也附帶着被稱為大馬士革鋼。

大馬士革劍研究與複製
對大馬士革劍的研究和複製是近代鋼鐵冶金學的重要課題。近代東西方交通打通之後，歐洲的學者們才確知所謂的大馬士革劍實際上是由古代印度一種優質鋼材烏茲鋼製造的。烏茲鋼通過貿易渠道進入中東地區，在古代波斯等地被製成寶劍。古代波斯人稱烏茲鋼為“普拉德”，中世紀的俄羅斯人也稱之為“普拉特“。一些到過印度的歐洲人還記錄了當時印度還在使用的傳統技術，帶回了烏茲鋼樣品，使學者們得以進行科學研究和複製工作。

最先以科學手段對大馬士革鋼或烏茲鋼進行研究的是英國人。喬冶·皮爾林於1795年提交給英國皇家學會的報告得出結論，認定烏茲鋼更象是鋼而不是鐵。1804年穆薩特也對烏茲鋼進行了研究，他正確地認識到烏茲鋼中含有比英國鑄鋼更多的碳。含碳量高的對理解烏茲鋼或大馬士革劍的優良性能有至關重要的作用，可惜這一點還要等待20年才被普遍接受。鐵匠之子法拉第於1802－1822年與一刀具匠合作對烏茲鋼進行研究，發表了《對烏茲鋼或印度鋼的分析》，他們錯誤地認為烏茲鋼的優良性能緣於含有少量的鋁和硅，並繼續向鋼中添加鎳、銀、鉑等元素以期獲得性能更好的鋼材——他們就這樣歪打正着地開創了對合金鋼的研究，法拉第也因此被尊為合金鋼研究的鼻祖。

法拉第後來雖然轉向了電磁學的研究並大有建樹，他對烏茲鋼的研究及其不當結論卻在當時的法國產生了較大的影響。拿破化戰爭使研製優質鋼材在法國成為時髦，政府成立了專門的機構並高價懸賞有關發明創造。1820年法拉第的論文發表後迅即被譯成法文，有關機構組建一特別委員會以重複法拉第的工作。委員會由貝納特領導，在6個星期之內進行了300多個試驗分別向鋼中添加了鉑、金、銀、銅、錫、鋅、鉛、鉍、錳、鈾、砷、硼。1821年貝納特從倫敦東印度公司得到100kg烏茲鋼，進一步的研究也獲得與穆薩特一樣的結論，一個波斯刀具匠還用貝納特煉製的鋼造出了與大馬士革劍一樣的劍。在委員會提交的一份報告中，貝納特的研究結論被歸結為：烏茲鋼是由純鋼“和”碳鋼“的混合物組成的。1823－1824年貝納特發表了他的最終報告，他作為第一個正確認識大馬士革鋼的人被載入了科學史冊。

在俄國，烏拉爾地區礦冶工程師阿納索夫也重複了從法拉第到貝納特等人的工作，並於1841－1843年發表了他的研究成果。阿納索夫也向鋼中添加金、銀、鉑各種元素，甚至還添加了金剛石，他最終製成的大馬士革劍復製品據說能夠“在半空中斬斷用薄紗織成的手帕，而用英國坩堝鋼製成的劍卻做不到這一點”。阿納索夫的工作因冷兵器的衰落而被埋沒，1860年後才被提恰納夫偶然發現。提恰納夫在彼德堡等地複製了一批大馬士革劍，並在1868年發表的論文中宣稱“人們能夠製得的最好的鋼毫無疑問是普拉特鋼”。在1904年的一次講演中，提恰那夫鼓勵比科夫再現阿納索夫的工作。比科夫於1906年發表了《論普拉特鋼》一文，高度稱讚了阿納索夫的工作，並總結了有關大馬士革劍和烏茲鋼的歷史文獻。1918年比科夫發表了他自己的複製和研究成果，使用金相學手段，對大馬士革劍的製造和花紋顯示機理進行了更深入的揭示。

1924年德國索林根的哈內克爾按比科夫提出的方法複製了一批大馬士革劍，詳細地記錄了複製的全部過程。也是在1924年，另一位德國人佐赫奧克對大馬士革劍進行了金相分析，拍攝了不少優秀圖片。這兩位德國科學家的工作既深化了對大馬士革劍的研究，也為冶金考古學重建古代工藝過程提供了科學依據。

本世紀20年代後，關於大馬士革劍及烏茲鋼的研究從科學的角度轉向了歷史的角度，成為鋼鐵冶金考古的重要課題。

古印度文獻關於烏茲鋼的記載可追述到公元前3世紀，在公元後的第一個千年裡，中印度的烏茲鋼生產技術已經成熟，並分別向東南和西北方向傳播到斯里蘭卡和伊朗。從考古發掘和研究以及近代文獻記載看，烏茲鋼是以優質熟鐵（有時配以少量生鐵）在坩堝中煉成的晶粒粗大的含碳約1%-2%的高碳鋼。在以黏土添加稻殼特製的容積約幾百毫升的坩堝里，裝入原料鐵碎塊與適量的木柴、樹葉、果皮及少量爐渣混合物，在高溫下熔煉數小時至一晝夜，熟鐵原料吸收足夠的碳而熔化成鋼液，再經極緩慢（12-16h）的冷卻後即可獲得重約1kg的烏茲鋼錠。

烏茲鋼的起源地點、傳播路線尚未完全確定。目前最新研究成果認為古代印度制烏茲鋼的部分熟鐵原料可能來自斯里蘭卡島和馬達加斯加島，這兩個印度洋島國古代都使用過一種獨特的冶煉熟鐵技術。馬達加斯加島緊靠非洲大陸，加之古代非洲存在多彩的冶鐵技術的事實，又使人不禁推想烏茲鋼或許還與非洲有關……。

烏茲鋼錠輸入到西亞地區成為製造刀劍和鎧甲的優質原料。在700-800℃下對烏茲鋼坯料摺疊鍛打成器，再經拋光、浸蝕、鋼中不同組織被腐蝕的程度有另，使劍體表面顯現花紋。大馬士革劍鍛造成型後要經過淬火處理。在今土耳其的一座宙宇中發現的有關文獻記錄了一種殘酷的淬火工藝：劍壞被加熱到象沙漠上升起的太陽的紅熱狀態後，再冷卻到紫紅色，然後剌入一肌肉發達的奴隸體內，垂死掙扎的奴隸會把他的力氣傳給寶劍;被選定作淬火介質的通常是身體強健的努比亞黑奴。按此記載，劍坯首先要被加熱到約1000℃以上，然後在空氣中冷卻到約730℃以上，最後急冷至37℃。淬火介質不僅限於黑奴。還有諸如“紅髮小孩”和“3歲大的用蕨菜餵養3天的山羊”的

尿等等。另有用風冷法的記載，紅熱的劍壞由騎師托持着，在烈馬迎風飛奔的過程中完成淬火。古人可能迷信地認為或風的力量在淬火過程中傳給了寶劍，現代一些研究者則認為用風冷法對含碳和磷較高的鋼進行淬火是一種好方法。

烏茲鋼與鑌鐵

中古時期的印度和波斯與中國文化交流至為頻繁，古代印度的烏茲鋼和以其為原料在波斯製造的大馬士革劍是否傳入中國，是學者們很關注的話題。中國古籍中多次記載的鑌鐵及其製品被學者們懷疑就是烏茲鋼及其製品大馬士革劍。

中國古籍對鑌鐵的記載始於公元6世紀，《魏書·西域》、《周書·異域下》、《隋書·西域》都記載波斯出鑌鐵，唐代慧琳《一切經音義·蘇悉地經》載有鑌鐵產於今克什米爾一帶，系“以諸鐵和合，或極精得，鐵中之上是也”。宋代關於鑌鐵的記載明顯增多，元代還專門設立了“鑌鐵局”主持其生產，明代山西、新疆都生產鑌鐵。明代曹昭《格古要論》還詳細記載了鑌鐵製品的特徵，“鑌鐵出西番，上有螺旋紋者，有芝麻雪花者。凡刀劍器打磨光淨，用金絲礬礬之，其花則見，價值過於銀。古語支識鐵強如識金，假造者是黑花，宜仔細辨認……曾有鑌鐵剪刀一把，製作極巧，外面起花鍍金，裡面鑲銀回回字者”。

按上述古文獻關於鑌鐵產地和特徵的記載，大多數學者認為鑌鐵就是烏磁鋼，“鑌”是中亞語言對烏茲鋼稱呼的音譯。問題是目前我國還沒有鑑定出確切的古代鑌鐵製器，在缺乏實物證據的情況下，鑌鐵就是烏茲鋼的結論還難以最後敲定。